La ciencia ha llegado finalmente a realizar una gran hazaña: leer el mapa genético. Para sorpresa de muchos, los biólogos han encontrado que las instrucciones que llevamos dentro no son tan diferentes de las de otros organismos. Algunos incluso han llegado a proponer que separar la genética humana de la otros organismos no tiene sentido. Pero la genética humana bien vale un apartado separado, aun cuando para su estudio se parte de muchos otros organismos menos evolucionados.
Para entender un poco cómo se lee este libro de la vida, explicaremos primero uno de los métodos más usados para secuenciar y luego hablaremos del proyecto más controvertido de la biología actual: el Proyecto Genoma Humano.
Existen diferentes técnicas de secuenciación, pero sin ninguna duda la desarrollada en la década de 1970 por Frederick Sanger, un bioquímico inglés, fue la que permitió la secuenciación a gran escala. Sanger, quien logró la secuencia completa de la molécula de insulina y demostró que las proteínas tienen una estructura específica, desarrolló un método de secuenciación en 1975 (que le valió un segundo Premio Nobel en 1980).
La secuenciación de ADN utilizando el "método didesoxi" de Sanger emplea nucleótidos modificados (didesoxinucleótidos), que no poseen el hidroxilo (OH) en el extremo 3' . El ADN se sintetiza in vitro utilizando un molde de la cadena que se desee secuenciar, un exceso de sustratos nucleótidos desoxi, una pequeña cantidad de didesoxi específico (A, T, C o G), un cebador o primer y polimerasa.
Imagen 1. Secuenciación. Para realizar la secuenciación se coloca en un tubo los cuatro desoxinucleótidos (negro) más un didesoxinulétido (azul), además del primer, el molde y la ADN polimerasa (círculo amarillo). El resultado de la reacción de síntesis son cadenas de distinta longitud. La incorporación de un nucleótido didesoxi hará que termine el proceso de síntesis. Esto se debe a que la polimerasa necesita un grupo hidroxilo en la posición 3' para poder agregar el siguiente nucleótido (si este grupo no está presente, la polimerasa no puede continuar con la síntesis). Una vez sintetizado el ADN, se realiza una corrida en gel sembrando las productos de las reacciones correspondientes al agregado de cada uno de los nucleótidos didesoxi. De esta manera, se pueden ver distintas bandas correspondientes a tamaños diferentes. Si leemos las calles de abajo arriba (es decir ,de menor a mayor tamaño), tendremos la secuencia del ADN elegido (en orientación 5' ?3').
La magnitud del Proyecto Genoma Humano promete revolucionar el futuro de una manera tan profunda que algunos han comenzado a nombrar a este siglo como el "siglo de la biología". Los beneficios abarcan áreas tan diversas como la medicina, la ecología, la agricultura, la evolución y la antropología. Y entre las áreas donde más impacto tiene en la investigación básica se encuentran la ingeniería, la computación, la matemática, la sociología, la ética, el derecho, la educación, la medicina nuclear, la farmacéutica e incluso la educación.
Los objetivos perseguidos con el Proyecto Genoma Humano son múltiples:
Los dos últimos objetivos distinguen el Proyecto Genoma Humano del resto de las investigaciones científicas. En efecto, ninguno despertó como este tanto interés en la población por la gran controversia generada en torno a si se puede patentar el genoma o no, si es un patrimonio de la humanidad o si pertenece al que lo secuenció primero.
La disputa no es trivial. De hecho, fue una de las más grandes peleas que se generaron entre el consorcio privado encarnado en Craig Venter, un biólogo y empresario estadounidense (presidente de Celera Genomics) y Francis Collins, quien era el director del Proyecto Genoma Humano, financiado por los gobiernos y fundaciones. Dicha pelea terminó cuando los gobernantes de los dos países más fuertes (Estados Unidos y el Reino Unido) se pusieron de acuerdo en definir al genoma humano como de dominio público.
En junio de 2000, Francis Collins, Venter, Bill Clinton (el entonces presidente de los Estados Unidos) y Tony Blair (el entonces primer ministro británico) se reunieron para anunciar que ya se contaba con un primer borrador del genoma. El Proyecto Genoma Humano concluyó en abril de 2003, dos años antes de lo esperado, justo a tiempo para la celebración de los 50 años del descubrimiento de la estructura del ADN.
Luego de concluido el análisis de todo el genoma, en 2005, la cifra final de genes resultó de alrededor 28.000, muy cercana a la de muchos organismos inferiores (y muy inferior a la cifra que se suponía en un comienzo).
Los conocimientos generados a partir del genoma humano y el uso de las herramientas del ADN recombinante permitirían desarrollar técnicas de diagnóstico prematuro para diferentes enfermedades, así como la predicción de posibles síndromes relacionados con predisposiciones genéticas. Esto provee una herramienta eficaz para la cura o el tratamiento dirigido específicamente a la causa de la enfermedad. El descubrimiento de los diferentes genomas permitirá, en un futuro, diseñar fármacos a medida, no sólo para enfermedades específicas, sino para enfermos específicos ya que tal vez se logre diseñar drogas que reconozcan epitopes (las mínimas unidades de antígenos). La biotecnología dejará de optimizar procesos, y de rediseñar rutas de obtención de proteínas, para pasar al diseño de novo de enzimas, proteínas, o fármacos.
Aun cuando los pronósticos son sumamente alentadores, hay también un lado oscuro. La información generada podría ser usada para la discriminación de seres humanos por tener en sus genes predisposición a alguna enfermedad. El aspecto ético es sólo uno de entre muchos otros que trae aparejado el Proyecto Genoma Humano. Así como el microscopio que descrito al comienzo reveló un mundo desconocido para la gente del siglo XVII, el Proyecto Genoma Humano abre nuevas ramas del conocimiento y genera una multitud de preguntas que, por su complejidad, tal vez ni nuestros alumnos ni sus hijos puedan llegar a contestar.